随着日益严格的环保要求和人们逐步增强的环保意识,推进剂的绿色化、环保化是未来空间动力系统发展的必然趋势。自燃离子液体被认为是取代现役肼类燃料的绿色燃料之一。自燃离子液体和硝酸类氧化剂之间具有超快的自点火性能,该类液体推进剂的发展实现了燃料的绿色化,但并未解决氧化剂具有的环境问题。如果采用自燃离子液体和双氧水为组合,将有望真正意义上实现液体推进剂的绿色化。然而,自燃离子液体和双氧水之间存在点火困难这一关键性的技术难题。近年来,针对该技术难题,各国科研工作者开展了大量的研究,并取得系列突破性的进展,其中引入催化剂是解决自燃离子液体和双氧水推进剂体系快速自点火的有效措施之一。因此,如何设计合成出具有高效催化性能的绿色催化剂,对推动未来空间动力绿色化进程具有重要的意义。本论文围绕新型高性能点火催化剂的设计与合成进行研究,获得了12种点火催化剂,并采用单晶X射线衍射对系列催化剂的结构进行了表征,系统研究了该系列催化剂的物理化学性能及催化点火性能,具体研究结果如下:1)富硼氢含能配合物自点火催化剂的合成及性能研究分别以1-烯丙基咪唑、1-乙基咪唑、氰基硼氢化钠、氯化铜、氯化镍和氯化锰等为原料,设计合成了6种富硼氢含能配合物催化剂。使用单晶X射线衍射、粉末XRD衍射、傅里叶变换红外光谱等测试手段对目标含能配合物的分子和晶体结构进行了表征,并系统地研究了系列化合物的物理化学性能、自点火性能及催化点火性能。它们具有良好的热稳定性,热分解温度范围在169℃-239℃之间,其中化合物3具有最高的热分解温度239℃。它们还具有正的生成焓,其范围为562 k J·mol-1-1793 k J·mol-1,化合物5的生成焓最高为1793 k J·mol-1。它们分别与100%HNO3的点火延迟时间范围为4ms-1010 ms,其中化合物1的点火延迟时间最短为4 ms。6种化合物中仅化合物1和化合物4能够与90%H2O2发生自点火,其点火延迟时间分别为10 ms和16 ms。采用该系列配位化合物作为催化剂,实现了含能离子液体氰基硼氢化甲基乙基咪唑盐和90%H2O2之间的快速自点火性能,点火延迟时间最短为37 ms。2)无硼含能配合物自点火催化剂的合成及性能研究该研究工作中,我们选用N（CN）2-代替BH3CN-合成了6种新型含能配合物催化剂,并对该系列含能配位化合物的结构及性能进行了系统地表征。该系列含能配合物具有较好的热稳定性,热分解温度在210℃-268℃之间,其中化合物8具有最好的热稳定性,热分解温度为268℃;采用氧弹法对系列含能配位化合物的燃烧热进行了测定,并基于实测的燃烧热计算得到生成焓。该系列含能配位化合物的生成焓在697k J·mol-1-2063 k J·mol-1之间,其中,化合物9的生成焓最高,为2063 k J·mol-1;采用NASA CEA软件对其比冲性能进行了评估,它们的计算比冲数值范围分别为260.3 s-270.2 s（以100%HNO3作为氧化剂）和286.3 s-286.9 s（以100%H2O2作为氧化剂）,其中化合物12与100%H2O2的计算比冲数值为286.9 s。它们分别与100%HNO3的点火延迟时间范围为39 ms-375 ms,其中化合物9的点火延迟时间最短为39 ms。6种化合物中仅化合物7能够与90%H2O2发生自点火,其点火延迟时间为106 ms。同时,经过点火性能的研究发现,化合物7对[EMIM][BH3CN]与90%H2O2体系的自点火反应有着显著的催化作用,添加10 wt.%化合物7可使其点火延迟时间由4000 ms降低至31 ms。